1.河南省?中国核电工程有限公司郑州分公司 河南郑州 450000;
2.河南省?中国核电工程有限公司郑州分公司 河南郑州 450000
摘要:本文通过分析复核宜宾市暴雨强度公式,重点对应用暴雨等值线图计算宜宾市降雨强度进行了探讨,并对《84手册》和《2011图集》计算进行了比较分析,提出了宜宾市降雨强度简便计算方法,为类似工程设计提供参考。
关键词:暴雨强度公式,暴雨等值线图,84手册,2011图集,点雨量
1前言
暴雨强度公式是设计城镇排水管渠的重要基础公式,也是计算暴雨地面径流和确定工程设计流量的重要依据。在应用宜宾市暴雨强度公式[1],推求宜宾市降雨强度时,发现在20~50年一遇重现期后,随着重现期增加,降雨强度呈减小趋势。此不符合随重现期增加,设计降雨强度增大的基本水文统计规律,也可能对宜宾市相关工程设计带来一定影响。本文通过分析复核宜宾市暴雨强度公式,提出应用《2011图集》[2]推求降雨强度的简易计算方法,供同行探讨。
2应用中存在的问题
宜宾市暴雨强度公式为收录1973年版手册的公式,暴雨资料系列6a,暴雨选样采用年最大值法。在进行宜宾市某工程雨水管网设计时,应用暴雨强度公式,反算频率~强度~历时,计算结果为:
重现期1年:10分钟暴雨强度261.80L/s?ha,点雨量15.71mm;1h暴雨强度112.99L/s?ha,点雨量40.68mm。
重现期10年:10分钟暴雨强度379.36L/s?ha,点雨量22.76mm;1h暴雨强度194.33L/s?ha,点雨量69.96mm。
重现期20年:10分钟暴雨强度391.58L/s?ha,点雨量23.491mm;1h暴雨强度214.10L/s?ha,点雨量77.08mm。
重现期50年:10分钟暴雨强度392.53L/s?ha,点雨量23.55mm;1h暴雨强度235.10L/s?ha,点雨量84.64mm。
重现期100年:10分钟暴雨强度383.56L/s?ha,点雨量23.01mm;1h暴雨强度246.30L/s?ha,点雨量88.67mm。
重现期200年:10分钟暴雨强度368.16L/s?ha,点雨量22.09mm;1h暴雨强度252.93L/s?ha,点雨量91.06mm。
重现期500年:10分钟暴雨强度340.94L/s?ha,点雨量20.46mm;1h暴雨强度254.35L/s?ha,点雨量91.57mm。
重现期1000年:10分钟暴雨强度317.23L/s?ha,点雨量19.03mm;1h暴雨强度250.04L/s?ha,点雨量90.01mm。
从上述计算结果可知,重现期在1a~50a区间,随重现期增大,降雨强度增大;重现期在50a~1000a区间,随重现期增大,降雨强度呈减小趋势。在推求50年及以上重现期降雨强度,反映降雨实际情况较差。
3暴雨等值线图法
当遇到暴雨量资料缺失或复核暴雨强度公式较困难时,可利用暴雨等值线图法,计算降雨强度。即利用水文部门刊布的暴雨等值线图集,查算年最大10min和1小时的暴雨量均值和Cv值,进一步计算模比系数,考虑雨水径流,从而推求设计降雨强度。目前,宜宾市暴雨等值线图集有《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(简称84手册)[3],《四川省暴雨统计参数图集》(简称2011图集)。
各重现期10分钟点雨量计算成果为:
重现期1年:宜宾市《84手册》:10.20mm;宜宾市《2011图集》:9.00。
重现期10年:宜宾市《84手册》:28.80mm;宜宾市《2011图集》:26.64。
重现期20年:宜宾市《84手册》:32.60mm;宜宾市《2011图集》:30.42。
重现期50年量:宜宾市《84手册》:37.20mm;宜宾市《2011图集》:35.10。
重现期100年:宜宾市《84手册》:40.60mm;宜宾市《2011图集》:38.70。
重现期200年:宜宾市《84手册》:44.00mm;宜宾市《2011图集》:42.12。
重现期500年:宜宾市《84手册》:48.00mmm;宜宾市《2011图集》:46.44。
重现期1000年:宜宾市《84手册》:51.20mm;宜宾市《2011图集》:49.68。
各重现期1小时点雨量计算成果为:
重现期1年:宜宾市《84手册》:24.24mm;宜宾市《2011图集》:23.92。
重现期10年:宜宾市《84手册》:76.26mm;宜宾市《2011图集》:81.12。
重现期20年:宜宾市《84手册》:87.37mm;宜宾市《2011图集》:94.64。
重现期50年量:宜宾市《84手册》:102.01mm;宜宾市《2011图集》:111.80。
重现期100年:宜宾市《84手册》:112.62mm;宜宾市《2011图集》:124.28。
重现期200年:宜宾市《84手册》:122.72mm;宜宾市《2011图集》:136.76。
重现期500年:宜宾市《84手册》:136.35mmm;宜宾市《2011图集》:153.40。
重现期1000年:宜宾市《84手册》:146.45mm;宜宾市《2011图集》:165.36。
4合理性分析
宜宾市高场水文站有1969年~2010年1h、6h、24h暴雨实测资料[4],如下所示:
重现期10年:1h点雨量:77.60mm;6h点雨量:115.00mm;24h点雨量:149.00。
重现期20年:1h点雨量:90.30mm;6h点雨量:130.00mm;24h点雨量:169.00。
重现期50年:1h点雨量:107.00mm;6h点雨量:148.00mm;24h点雨量:194.00。
重现期100年:1h点雨量:119.00mm;6h点雨量:161.00mm;24h点雨量:212.00。
重现期200年:1h点雨量:131.00mm;6h点雨量:174.00mm;24h点雨量:230.00。
重现期1000年:1h点雨量:158.00mm;6h点雨量:202.00mm;24h点雨量:270.00。
选取高场水文站1h实测雨量,与暴雨强度公式雨量,84手册雨量,2011图集雨量进行比较,如下图所示:
图1点雨量对比表
从上述图表可以得知,对于10min点雨量,2011图集比84手册减少3%~12%;对于1h点雨量,2011图集比84手册增大1%~10%。经过与实测降雨资料进行比较后,发现2011图集设计暴雨成果与高场站实测设计暴雨更为接近,系列代表性更好。因此,当暴雨强度公式反映实际降雨较差时,可采用2011图集查算,推求点雨量。
5结语
(1)进行室外雨水管网设计,当暴雨强度公式缺失或反映实际降雨较差时,可采用暴雨等值线图查算;
(2)雨水管网设计时,还需考虑雨水地表及管网汇流计算[5]。
参考文献
[1]《给水排水设计手册?城镇排水》,中国建筑工业出版社,2004;
[2]四川省暴雨统计参数图集,四川省水利厅,2011;
[3]四川省中小流域暴雨洪水计算手册,四川省水利厅,1984;
[4]某生产线搬迁建设工程水文专题研究报告,长江水利委员会水文局,2013;
[5]室外排水设计规范(2014年版),中国计划出版社,2014;
论文作者:李妍娜1,曾园金2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/13
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